Dos celdas cilíndricas de iones de litio, una de formato 18650 y otra 21700, sobre una superficie clara

· Read in English · 阅读中文版 · 日本語で読む

Baterías

Un cátodo rico en litio con tungsteno da 543 Wh/kg en una batería de estado sólido

Químicos de Fudan recubren, sinterizan y lavan el cátodo para frenar la pérdida de oxígeno. La celda retuvo 80% de su capacidad tras 500 ciclos.

Qué pasó

  • Un equipo de la Universidad Fudan, en Shanghái, con participación de la Universidad de Nueva Gales del Sur, publicó en línea el 28 de octubre de 2026 en Science Advances un método para estabilizar cátodos ricos en litio en baterías de estado sólido.
  • La técnica, que llaman “recubrir, sinterizar y lavar”, aplica primero un precursor de tungstato de amonio sobre las partículas del cátodo. Al sinterizar, el tungsteno entra en la red cristalina y actúa como un “remache químico” que hace más reversible la química del oxígeno.
  • El lavado final reconstruye la superficie como una capa de espinela que frena la liberación de oxígeno y la degradación del material.
  • La batería de estado sólido retuvo 80% de su capacidad tras 500 ciclos a 0,5 C y 25 °C, y entregó una capacidad reversible de 278,2 mAh por gramo a 0,1 C y 40 °C.

Por qué importa

  • Los óxidos laminares ricos en litio y manganeso almacenan más energía que los cátodos comerciales, pero pierden oxígeno a alto voltaje y se degradan en la interfaz con el electrolito sólido. Esos dos problemas han frenado su uso.
  • El método ataca ambos al mismo tiempo, en el interior del material y en la superficie.
  • Una celda tipo bolsa con ánodo de silicio alcanzó 543 Wh por kilo, una densidad de energía superior a la de las baterías de iones de litio de los autos eléctricos actuales.
  • El cátodo usa manganeso, un metal más abundante y barato que el cobalto o el níquel.

El dato

543 Wh/kg. Es la densidad de energía de la celda tipo bolsa con ánodo de silicio, con una capacidad de 4,55 mAh por centímetro cuadrado.

Contexto

Las baterías de estado sólido reemplazan el electrolito líquido inflamable por uno sólido. Prometen más seguridad y más energía, pero su fabricación a escala sigue siendo cara y los materiales de alta energía se degradan rápido.

En Mamífero hemos seguido el avance de esta tecnología: Saft abrió en Burdeos su primera línea de baterías de estado sólido para aviación. En otras químicas, una batería de flujo de azufre reciclable retuvo 98,1% de su capacidad. La carga rápida también avanza, como el cargador de 1,44 MW de Chery. Y el negocio no siempre acompaña: Sonnen se declaró insolvente en Alemania.

Qué viene

  • Los autores presentan el método como un marco escalable. Falta probarlo en celdas de mayor tamaño y en más ciclos de los que exige un auto eléctrico.
  • Los 500 ciclos con 80% de retención son un resultado de laboratorio. Un vehículo requiere varias veces esa cifra.
  • Para los países productores de litio y manganeso, cátodos que usan más manganeso y menos cobalto abren otra ruta de demanda.

Cierre

El trabajo resuelve en un solo proceso dos fallas que frenaban a los cátodos ricos en litio. La cifra de 543 Wh/kg llama la atención, pero se obtuvo en una celda de laboratorio. El paso que sigue es demostrar que el material resiste miles de ciclos fuera de ella.

Fuentes

  • Ying, J., Liu, G., Wang, B. y otros, “A unified lattice–surface engineering strategy stabilizing oxygen redox in Li-rich cathodes for all-solid-state batteries”, Science Advances, publicado en línea el 28 de octubre de 2026, DOI 10.1126/sciadv.aei9538. Fecha y resumen confirmados en Crossref.
  • Imagen de portada: Sevenethics, CC0, vía Wikimedia Commons

Editado por Rodrigo Cornejo. Quiénes escriben las notas

Notas relacionadas

← Todas las notas